Napin启动子特异性表达油菜BnGPAT9基因

甘油三磷酸酰基转移酶(GPAT)基因编码参与植物油脂生物合成的酶。为了提高油菜籽含油量,促进油菜增产增油,改善菜籽油脂肪酸组分,克隆甘蓝型油菜Napin启动子与三酰甘油合成相关基因BnGPAT9,构建pBI121-Napin-BnGPAT9植物过表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥,采用气相色谱法分析种子中脂肪酸组分,通过索式抽提法测定种子中油脂含量,研究在种子中过表达BnGPAT9基因对种子油脂合成的影响。Napin启动子在线分析表明,克隆到的启动子具有大量TATA-box、CAAT-box以及ABRE、GCN4等特征元件,完全具备种子特异性表达功能;种子中脂肪酸组分分析显示,拟南芥种子中油酸(C18∶1)含量提高0.70~1.01百分点,亚油酸(C18∶2)和芥酸(C22∶1)含量降低;拟南芥种子含油量测定结果显示,种子中含油量显著增加1.91~2.56百分点。综上,甘蓝型油菜BnGPAT9基因对植物油脂合成具有重要作用,利用Napin启动子在拟南芥种子中过表达BnGPAT9基因可提高种子含油量并改善脂肪酸组成成分,为BnGPAT9基因应用于油菜油脂改良方面打下一定基础。

napin基因启动子克隆及进化分析

napin是一个重要的种子贮藏蛋白,它以组织特异性方式表达形成。以甘蓝型油菜为材料,克隆了napin基因启动子,测序结果表明,该启动子全长1 135bp,含有启动子特有的TATA-box等调控元件。系统进化分析显示,拟南芥、萝卜、白菜型油菜和甘蓝型油菜napin基因启动子之间既具有较高的同源性,又存在一定的差别。通过进化分析,指导我们在油菜脂肪酸改良过程中,采用不同的启动子在脂肪酸改良方面可能起到不同的效果。

油菜种子特异启动子Napin控制外源EGFP基因在芥菜中的表达

为研究油菜种子特异启动子Napin在芥菜中的表达特性,以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因为报告基因,将其置于来自油菜的Napin启动子下游,并经根癌农杆菌介导转入芥菜。对转基因芥菜种子及其T1代幼苗的EGFP检测表明:随着转基因植株的种子逐渐发育成熟,EGFP基因在种皮、子叶、胚根中的表达强度逐渐增强;在转基因种子发芽过程中,幼苗根、子叶、下胚轴中EGFP的表达逐渐降低,直至不能检出绿色荧光。结果表明Napin启动子驱动的外源基因表达在芥菜中表现出较为严格的种子表达特异性。

甘蓝型油菜PEPC基因保守序列的克隆和种子特异性ihpRNA表达载体的构建

为了通过转基因途径获得油菜种子中PEPC基因发生转录后基因沉默,通过PCR扩增分别分离得到了甘蓝型油菜种子特异性表达的Napin启动子序列(1138bp)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因保守序列(181bp),将它们分别克隆到pMD18-T载体中,利用中间载体pBS-NEI构建了PEPC基因的反向重复框。再将PEPC基因片段以正向的方式连接到一个可剪切的内含子5'末端,以反向的方式连接到该内含子的3'末端;然后将Napin启动子序列克隆到植物表达载体pCAMBIA1391的pUC18多克隆位点上,获得了种子特异表达的载体pCAMNapin;再将PEPase基因的反向重复序列克隆到pCAMNapin载体Napin启动子的3'末端,构建了具有种子特异性表达的PEPC基因的ihpRNA表达载体pCAMNapin-B2-NEI-B1。通过限制性内切酶酶切对载体作了鉴定分析。